Das gemischte Doppel: Gas und Sonne.

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Foto: Buderus

Da die Erträge regenerativer Wärmequellen naturgemäß schwanken, benötigt man mindestens eine zweite Wärmequelle, die auf Abruf einspringt, sowie leistungsfähige Speicher.

Schon vor mehr als 30 Jahren fanden die Solarpioniere für dieses Problem eine Lösung: Die Kombination von Solarthermie und Gas-Brennwertkessel, eine Teamarbeit, die sich bis heute bestens bewährt hat. Neben dem gemischten Doppel von Gas und Sonne findet man heute weitere Hybride, etwa Kombinationen aus Solarthermie und Wärmepumpen oder Holzpelletkessel, Duos aus Lüftungsgeräten und Wärmepumpe, Mikro-Blockheizkraftwerk und Gas-Brennwerttechnik oder Brennwertkessel mit einem wasserführenden Kaminofen. Werden zwei oder drei Quellen gekoppelt, nennt man die Heiztechnik „bivalent“ bzw. trivalent. Ein einzelner Wärmeerzeuger arbeitet „monovalent“. Werden zwei oder drei Techniken mit derselben Energieform betrieben, wie etwa die Wärmepumpe und ein Lüftungsgerät mit Strom, heißt das betreffende System „monoenergetisch“. Welche Kombination man auch wählt – wichtig ist, dass sie zum Haus passt und dass die Komponenten sich ergänzen, ihre Schwächen ausgleichen und ihre Stärken vereinen können.
Das Geheimnis hoher Effizienz einer Hybridanlage liegt in der intelligenten Ein­lagerung der Wärme. Dafür stehen heute innovative Speichertechniken zur Verfügung. Ein guter Planer wird auch auf eine geeignete Speichergröße achten. Mehr Volumen im Pufferspeicher kommt trägeren Heizquellen entgegen, dazu verringern sich seine Verluste weiter. Die Regelung muss erneuerbaren Energien im System den Vorzug geben. Bevor zum Beispiel der Gasbrenner gestartet wird, wird zunächst das Optimum aus Sonne, Außenluft, Erdboden oder Grundwasser geholt. Viele Hybrid-Kombinationen sind heute bereits als Units zu bekommen, in einem platzsparenden Gehäuse oder als eine im Werk vorbereitete Einheit, die mit ein paar Steckverbindungen montiert wird.

Das patentierte Schichtsystem des thermohydraulischen Schichtspeichers „Oskar“ sorgt dafür, dass der Speicher­inhalt durch den Warmwasser-Zulauf nicht verwirbelt, sondern nach unterschiedlichen Temperatur-Niveaus sortiert wird. Foto: Ratiotherm
Das patentierte Schichtsystem des thermohydraulischen Schichtspeichers „Oskar“ sorgt dafür, dass der Speicherinhalt durch den Warmwasser-Zulauf nicht verwirbelt, sondern nach unterschiedlichen Temperatur-Niveaus sortiert wird. Foto: Ratiotherm

Das Interview

Mit Sascha Emig, Vertriebsleiter Ratiotherm Heizung + Solartechnik, Anbieter für Puffer- und innovative Schichtspeicher­technik.

Wie funktioniert ein Pufferspeicher und warum hat er so eine große Bedeutung für die Energieeffizienz einer Heizungsanlage?
Ein Pufferspeicher hat die Aufgabe, die Wärme einer zentralen Heizungsanlage kontinuierlich zu speichern und bedarfsgerecht abzugeben. Zu diesem Zweck ist der Pufferspeicher mit Wasser gefüllt, das erwärmt wird, während die Heizung in Betrieb ist und dann bei Bedarf für die Raumwärme oder Warmwasserbereitung zur Verfügung steht. Dies führt zu einem wirtschaftlicheren Betrieb der Heizungsanlage, da diese nicht ständig zwischen Vollgas und Ruhezustand wechseln muss, sondern fortwährend im optimalen Bereich verbrennen kann. Darüber hinaus ergeben sich ein geringerer Wartungsaufwand und eine längere Lebensdauer für den Heizkessel.
Gibt es Heizsysteme, für welche sich ein Pufferspeicher besonders anbietet?
Sehr gut eignet sich der Pufferspeicher bei Biomasse- Heizungen wie Scheitholz oder Pellets. Holzfeuerungen entfalten ihren optimalen Wirkungsgrad erst unter Volllast, lassen sich aber nur schwer auf eine geringere Heizleistung regeln, ohne an Effizienz zu verlieren. Weil der tatsächliche Leistungsbedarf aber fast zu allen Jahreszeiten wesentlich geringer ist als die Ausgangsleistung der Holzheizung, ist gerade in den Übergangszeiten oft ein Intervallbetrieb nötig. Das bedeutet, dass der Pufferspeicher die Energie während der Betriebsphase der Heizung einspeichert und sie im Anschluss bedarfsgerecht wieder abgibt. Grundsätzlich ist die Einbindung eines Pufferspeichers aber auch für alle weiteren Heizsysteme wie Öl, Gas oder Wärmepumpe sinnvoll und optimiert auf jeden Fall die Energieeffizienz jeder Heizungsanlage.
Mit welchem Platzbedarf und Installationsaufwand muss man bei der Entscheidung für einen Pufferspeicher rechnen?
In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus ist in aller Regel ein Pufferspeicher mit 750 bis 1.000 Liter Volumen ausreichend. Für die Aufstellung ist inklusive Zubehör ein Platzbedarf von ca. 8–10 m2 notwendig. Dieser Puffer­speicher lässt sich mit einer Sackkarre unter verhältnis­mäßig geringem Aufwand in den Heizraum befördern. Er sollte in unmittelbarer Nähe des Heizkessels aufgestellt werden. Die Installation sowie die erstmalige Inbetriebnahme sollte von einem Fachmann durchgeführt werden.
Mit dem Schichtspeicher „Oskar“ bietet ratiotherm eine innovative Schichtspeicher-Technologie. Was sind die Vorteile eines Schichtspeichers?
Ein Schichtspeicher bedient sich eines einfachen physikalischen Prinzips: Warmes Wasser ist leichter als kaltes und steigt so nach oben. In herkömmlichen Pufferspeichern wird diese natürliche Temperaturschichtung jedoch leider schnell wieder zunichte gemacht, wenn zuströmendes Wasser den Inhalt des Speichers verwirbelt. Dadurch wird die Energieeffizienz erheblich vermindert. Ein Schichtspeicher verfügt dagegen über einen speziellen Schichteinsatz, der das von der Pumpe bewegte Wasser beruhigt. So kann dieses ohne Verwirbelung eingelagert und entnommen werden. Dabei entstehen unterschiedliche Wärmeschichten, aus denen sich die Heizungs- und Warmwasserversorgung im Haus bedarfsgerecht speisen kann, sodass Energie­kosteneinsparungen von bis zu 15 Prozent möglich sind. Bei weiteren Maßnahmen zur Energieoptimierung, wie z. B. die Installation einer Solarthermieanlage, können die Einsparungen auf bis zu 40 bis 50 Prozent erhöht werden.

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Ein Schichtenspeicher arbeitet nach den natürlichen Gesetzen der Physik: Wie in einem See ordnet sich das Wasser aufgrund seiner unterschiedlichen Dichte ganz von selbst in verschiedenen Temperaturschichten an. Foto: ratiotherm
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